Die Ermittler Richard und Gilbert werden in ein Dorf geschickt, in dem grausame Morde geschehen. Die Opfer scheinen wie von einem wilden Tier zerfleischt, doch außer Hufabdrücken können die beiden keine Hinweise auf den Täter finden. Während Richard besessen davon ist, die Morde einem jungen Mann aus dem Dorf nachzuweisen, beschäftigt Gilbert zunehmend ein anderer Gedanke.
Cathy Davis ermittelt im Fall eines gestohlenen Gemäldes. Am Tatort hat der Dieb einen Code hinterlassen, der sich als Hitlers Geburtstag herausstellt. Das betreffende Bild wurde der Besitzerin bereits zu Kriegszeiten einmal von den Nazis entwendet. Verkompliziert wird Cathys Untersuchung durch eine neugierige Versicherungsbeamtin, an der ihr Boss Frank mehr als nur berufliches Interesse zu haben scheint, obwohl sie tiefer in den Fall verwickelt ist, als ihm lieb sein dürfte.
Gibbs und McGee reisen nach Russland, um einen IT-Spezialisten des NCIS sicher in die Vereinigten Staaten zurückzubringen, der über streng geheime Informationen verfügt. Doch das Unternehmen gerät außer Kontrolle, als ihr Helikopter nahe der finnischen Grenze abgeschossen wird. Bei dem Versuch, die Verschollenen aufzuspüren, finden die NCIS-Kollegen in Washington heraus, dass Söldner den Hubschrauber mit einer russischen Rakete angegriffen haben.
Ein Lieutenant Commander der Navy wird kurz vor einem privaten Gesprächstermin mit dem US-Präsidenten in der Nähe des Weißen Hauses ermordet. Gibbs und seine Leute versuchen herauszufinden, ob der Ermordete das Opfer einer aktuellen Überfallserie wurde oder ob er wegen seiner persönlichen Beziehung zum Präsidenten sterben musste. Doch auch die Witwe des Mordopfers gerät ins Visier der Ermittler. Unterdessen muss Direktor Vance mit einer schlechten Nachricht fertig werden.
Der Brite Angus Walker wurde von einem Unbekannten ermordet. Er war Duckys bester Freund aus Kindertagen, zu dem Ducky allerdings schon lange keinen Kontakt mehr hatte. Zusammen mit Special Agent Ellie Bishop fährt Ducky nach London, um dort mit der Familie und den Arbeitskollegen seines einstigen Freundes zu sprechen. Dort wird Ducky noch einmal vor Augen geführt, welche Auswirkungen seine in jungen Jahren getroffenen Entscheidungen auf sein späteres Leben hatten.
Nachdem ein Wissenschaftler durch eine perfide konstruierte Apparatur in einem Park geköpft wurde, zeigt die russische Regierung ein auffällig großes Interesse an dem Hauptverdächtigen. Secretary of the Navy Sarah Porter teilt Gibbs und sein Team einer Anti-Terror Task Force zu. Die soll herausfinden, wer hinter dem Mord steckt. Doch Gibbs und DiNozzo geraten schnell mit der Leiterin der Task Force Leia Pendergast aneinander.
Während eines Manövers auf See, das die Navy zusammen mit der Küstenwache durchführt, entdecken Gibbs und Special CGIS Agent Abigail Borin eine Leiche im Wasser und leiten umgehend die Ermittlungen ein. Der Tote gehörte zur Besatzung der "San Dominick", die sich etwa 60 Seemeilen entfernt befindet. Als Gibbs zur Befragung an Bord des Schiffes geht, stellt sich heraus, dass Piraten die Kontrolle über die "San Dominick" übernommen haben.
Die Frau eines Navy Seal wurde ermordet. Erste Nachforschungen ergeben, dass die Psychotherapeutin gerade einen lebenslänglich einsitzenden Serienmörder und ehemaligen Patienten im Gefängnis besucht hatte. Doch das NCIS-Team muss den Kreis der Verdächtigen erweitern, als der Name des Mordopfers auf der Abschussliste eines islamistischen Terrornetzwerks auftaucht. Während die Ermittlungen laufen, wird im NCIS-Büro trotzdem eifrig diskutiert, welche Kostüme man an Halloween trägt und was von DiNozzos neuer Flamme zu halten ist.
Nachdem ein Vietnam-Veteran und pensionierter Marine Master Sergeant ermordet aufgefunden wurde, stoßen Gibbs und sein Team auf eine betrügerische Wohltätigkeitsorganisation, die es auf Menschen abgesehen hat, die ihre im Krieg vermissten Angehörigen suchen. Als der Mörder nach Vietnam fliegt, folgen ihm Gibbs und DiNozzo dorthin. Unterdessen versucht Bishop einzuschätzen, wie ihre Probezeit verlaufen ist, und Tony denkt darüber nach, ob er eine streunende Katze bei sich aufnehmen soll.
Ein Petty Officer ist bei einem Unfall mit Fahrerflucht ums Leben gekommen. Eine ehemalige Sanitätsassistentin der Navy, die den verletzten Überlebenden Erste Hilfe geleistet hat, wird vom zuständigen Beamten festgenommen. Man wirft ihr die Ausübung medizinischer Tätigkeiten ohne Lizenz vor. Gibbs und seine Leute suchen den flüchtigen Fahrer und engagieren der angeklagten Sanitätsassistentin einen Anwalt. Derweil hält die Beziehung zwischen Abby und Burt mittlerweile schon sagenhafte zwei Monate.
Die Ex-BAU-Agentin Prentiss jagt für Interpol einen narzisstischen Serienkiller, der überall auf der Welt berühmte Morde nachahmt. Weil Prentiss glaubt, dass der Gesuchte jetzt in den USA aktiv ist, wendet sie sich an Hotch , der ihr seine Hilfe zusagt. Der exzentrische Täter hat bereits in New York einen Mord des "Son of Sam" nachgestellt, und das Team kann eine überlebende Zeugin befragen. Danach kann Garcia den Täter in Chicago aufspüren, wo er ein weiteres Verbrechen plant.
In Sacramento, Kalifornien, werden die Leichen von zwei Prostituierten gefunden, deren Gesichter durch Schnitte entstellt wurden. Die Profiler sind der Ansicht, dass der Täter versucht, seine Opfer durch bestimmte Kleidung, die er ihnen anzieht, und die Bearbeitung mit dem Skalpell komplett zu transformieren. Auch Rossi , der eigentlich Zeit mit seinem Enkel verbringen wollte, beteiligt sich an den Ermittlungen.
Aufmerksame Wärter des Fletcham-Gefängnisses in Troy, Virginia, haben ein Paket mit blutiger Kleidung abgefangen, das für die verurteilte Serienmörderin Antonia Slade bestimmt war. Nachdem die BAU verständigt wurde, stellt sich schnell heraus, dass die Kleidung zwei Jungs gehört, die seit Jahren vermisst werden. Die Ermittler glauben, dass Slade ihnen etwas zum Verbleib der Jungs sagen könnte. Die versucht, das BAU-Team jedoch in ein Katz-und-Maus-Spiel zu verwickeln.
Nachdem ein Sonderkommando die Wohnung von Hotch gestürmt und den BAU-Agenten festgenommen hat, stellt sich heraus, dass das Justizministerium ihm vorwirft, Teil einer groß angelegten nationalen Verschwörung zu sein. Die BAU-Kollegen sind jedoch von seiner Unschuld überzeugt und unternehmen alles, um ihn zu rehabilitieren. Überraschend führt die Spur der Verschwörung zu Antonia Slade und deren Sohn Asher Douglas . Doch der scheint nur ein Strohmann eines noch mächtigeren Akteurs zu sein.
Das Team der BAU konnte sich kaum von den Strapazen des letzten Einsatzes erholen, als schon der nächste Fall ansteht. Ein Chirurg erhält einen Zettel, auf dem steht, dass sein Sohn Jeffrey umgebracht wird.Würde man den rästelhaften Absender des Schreibens daran hindern, so würde er jeden Tag eine andere Person töten, bis er Jeffrey erwischt hat. Zwei Leute wurden bereits umgebracht. Rossi und sein Team starten einen Wettlauf gegen die Zeit, den sie unbedingt gewinnen müssen.
Der Milliardär Richard Elia beauftragt Walter und sein Team, seine Tochter zu befreien. Die arbeitet als Journalistin und wurde von einem mexikanischen Drogenkartell entführt. Das Team droht bei seinen Ermittlungen in eine Falle zu tappen. Zu allem Überfluss herrscht in der "Scorpion"-Gruppe schlechte Stimmung, seit Walter ein Radiointerview gegeben und dabei seine Mitstreiter nicht einmal erwähnt hat.
Die seit langem schwelenden Grenzkonflikte zwischen Weißrussland, Litauen und Lettland drohen zu eskalieren. Um einen Krieg zu vermeiden, der sich zum Dritten Weltkrieg ausweiten könnte, treffen sich die Staatschefs der Länder in den USA zu Friedensgesprächen. Das "Scorpion"-Team sorgt dafür, dass das Treffen geheim bleibt. Als einer der Gesprächsteilnehmer vergiftet wird, drohen die Verhandlungen zu platzen, und Walter und seine Leute müssen eingreifen.
Bull streckt das Geld für eine Sammelklage von Tausenden von Menschen gegen die unlauteren Machenschaften einer Bank vor. Dabei ist das Risiko hoch, dass seine Firma bankrott macht, sollte der Prozess verloren gehen. Auch Benny könnte dem Fall schaden, da er sich von einer Klientin stark angezogen fühlt und dadurch abgelenkt ist. Außerdem macht er sich Sorgen wegen eines Geheimnisses, das er vor Bull hat.
Die enge Beziehung von Dr. Jason Bull und Chunk Palmer wird auf eine harte Probe gestellt, als Bull sich für den Hauptverdächtigen im Mordfall Nella Wester einsetzt. Das ehemalige Model war inzwischen selbst Designerin und Chunks Mentorin. Nella wurde während ihrer eigenen Modenschau ermordet.
Das Lichtspielhaus "Cinema dell' oscurità" ist kein gewöhnlicher Ort der Filmvorführung. In dem mysteriösen Kinosaal verschwimmen Wirklichkeit und Fiktion zu einem filmischen Rätsel. Ein junger Mann wird Zeuge eines Mordes. Oder zweien? Oder geschah womöglich doch kein Mord? Wie die Filmspule im Kinosaal dreht sich der Film in einem, nicht enden wollenden, tödlichen Labyrinth, aus dem es kein Entkommen gibt. Ein Kurzfilm, der eine ästhetische Hommage an das Genre des italienischen Horrorfilms ist.
LaSalle erhält einen verzweifelten Anruf von seinem Bruder Cade und eilt ihm zu Hilfe. Cade hat im Kofferraum seines Wagens die Leiche seiner Freundin gefunden, kann sich jedoch an nichts mehr erinnern. LaSalle informiert sofort Pride , der wiederum die zuständige Polizei von New Orleans verständigt. Die Beweislast gegen Cade ist erdrückend. Als LaSalle offiziell von den Ermittlungen abgezogen wird, arbeitet er auf eigene Faust weiter.
Der Mörder Paul Jenks hat wieder zugeschlagen. Um die Aufmerksamkeit von Pride zu bekommen, hat er jemanden erschossen, der dem NCIS-Team nahestand. Während Captain Jim Messier und seine Kollegen den Tatort untersuchen, wird auch auf sie geschossen, einige Beamte sterben im Kugelhagel. Pride ist fest entschlossen, seinen Erzfeind endlich zur Strecke zu bringen. Dazu sucht er die Hilfe der Undercover-Agentin Sonja Percy , die bereits in die Bande von Jenks eingeschleust wurde.
Kurz vor seinem Tod hat der mehrfache Mörder Paul Jenks Agent Pride von einem großen Coup berichtet, der demnächst stattfinden soll. Angeblich hat die Sache etwas mit den Schmuggelgeschäften des Syndikats von Sasha Broussard zu tun. Dann wird ein toter Seemann im Hafen von New Orleans gefunden. Während der Ermittlungen beschleicht Pride der Verdacht, dass es einen Maulwurf in den eigenen Reihen geben muss.
Nachdem ein Konvoi der Navy in einen Hinterhalt geraten war, entdeckt das Team, dass eine mit ausgefeilter GPS-Technik gelenkte Rakete fehlt, die bei einem Übungseinsatz verwendet werden sollte. Die Spur der Diebe führt zu einer Gruppe militanter Regierungsgegner, die sich mit anderen Gruppen zusammenschließen möchte. Pride will in einer Undercover-Aktion herausfinden, was die Terroristen mit der Waffe vorhaben.
Der Blogger Jonah Penn wurde ermordet. Vieles deutet daraufhin, dass er über Informationen verfügte, die die Navy Seals in große Schwierigkeiten bringen könnten. Eine Seals-Einheit soll bei einem Einsatz in Bolivien ein Massaker verübt haben. Pride und seine Leute stecken bald in einem Fall, bei dem es um Korruption und eine unrühmliche Zusammenarbeit zwischen den Navy Seals und der CIA geht.
Durch einen Verkehrsunfall mit einem Taxi, bei dem der Fahrer tödlich verunglückte, erfährt das Team von der jungen Zahra Yacoob . Sie wollte sich zum Flughafen fahren lassen, um in den Nahen Osten zu fliegen und sich dort den Gotteskriegern des "IS" anzuschließen. Offenbar wurde sie von dem berüchtigten "IS"-Anwerber Luqman Badr Al Din überredet, sich in den Terrorkrieg zu begeben. Das Team versucht, Zahra zu finden, bevor sie das Land verlässt.
Deeks wurde von internen Ermittlern verhaftet. Er wird beschuldigt, seinen früheren Partner getötet zu haben. Das NCIS-Team versucht, die Unschuld des Kollegen zu beweisen. Die Ermittlungen ergeben, dass Boyle ein korrupter Polizist war, mit illegalem Waffenhandel in Verbindung stand und auch regelmäßig Frauen verprügelt hat. Doch das Team glaubt nicht, dass Deek deshalb seinen Partner umgebracht hätte.
Jason Lam , den man verdächtigt hatte, für Nordkorea spioniert zu haben, wurde vergiftet und anschließend von einem Truck überfahren. Callen und Granger haben einen Mann namens Mike Hobbs in Verdacht, etwas mit der Sache zu tun zu haben. Nachdem Hobbs in einem Verhör nichts Verwertbares darüber preisgeben hat, wie Spione ins Land geschleust werden, verfolgen die beiden ihn mit Hilfe eines Peilsenders.
Der Gunnery Sergeant Hugh Patterson ist beim Schießtraining zusammengebrochen. Im Krankenhaus stellen die Ärzte fest, dass der Soldat schwer strahlengeschädigt ist. Kensi und Deeks suchen nach der Ursache der radioaktiven Verstrahlung. Sie finden heraus, dass Patterson nebenbei als Wachmann in einem stillgelegten Atomkraftwerk gearbeitet hat. Die weiteren Nachforschungen ergeben, dass der Reaktor eine tickende Zeitbombe ist.
Die junge Ellie hat Furchtbares erlebt. Ihr Vater und ihre Schwester wurden vor kurzer Zeit ermordet. Und jetzt hat jemand ihre beiden Freundinnen Dee und Morgan entführt. Als Morgan ermordet aufgefunden wird, ist Ellie fest entschlossen, das Leben ihrer Freundin Dee zu retten. Weil die Polizei mit ihren Ermittlungen auf der Stelle tritt, beginnt Ellie, auf eigene Faust nach Dee zu suchen. Dabei gerät sie schon bald in Lebensgefahr.